沪粤版九年级物理 11.3 如何提高机械效率（学习、上课课件）

11.3如何提高机械效率第十一章机械功与机械能逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2有用功、额外功、总功机械效率测算滑轮组的机械效率知识点有用功、额外功、总功知1－讲1为了把一袋沙子运送到高处，我们采取了下面几种方法，请找出有用的功和无用的功。用滑轮组竖直提升物体时三种功的计算：W有用＝G物

h。W额外＝G动

h＋fh。W总＝Fs＝Fnh。知1－讲提升方法用杠杆把沙子提升h用定滑轮把沙子提升h用滑轮组把沙子提升h有用的功把沙子提升h所做的功知1－讲无用的功克服杠杠自身重力做的功克服绳子与定滑轮摩擦做的功克服动滑轮重力及绳子与滑轮摩擦做的功总共做的功动力对机械做的功＝有用的功＋无用的功续表：知1－讲1.

有用功：我们提升物体所做的功。是我们需要的、有价值的功，符号为

W有用。2.

额外功：使用机械时，克服机械自重和摩擦力等所做的功。是对人们既无利用价值又不得不做的功，记作W额外。知1－讲3.

总功：动力对机械做的所有功叫做总功，记作W总。在使用机械时，W总＝W有用＋W额外，W总＞W有用。在使用机械做功时，人们总是希望有用功越多、额外功(总功)越少越好，即有用功占的比例越大越好。知1－讲深度理解额外功产生的两种情况：(1)提升重物时,克服机械自重、容器重力等做的功。(2)克服机械构件之间的摩擦做的功。知1－练例1小明在超市从货架上拿起一个水杯并购买。到家他用这个水杯喝水，在水杯里倒满水后，他从桌面上拿起水杯。则他两次拿起水杯的过程中(

)A.对水杯所做的功都是有用功B.对水杯所做的功都是额外功C.购买水杯时，对水杯所做的功是有用功D.喝水时，对水杯所做的功是有用功知1－练解题秘方：对有用功、额外功和总功的判断要结合情景，根据我们做功的目的进行判断。解析：小明买水杯，从货架上拿起一个水杯，克服水杯重力做的功是有用功；他用这个水杯喝水，在水杯里倒满水后，他从桌面上拿起水杯，目的是端水，因此对水做的功为有用功，克服水杯重力做的功是额外功，故C正确。答案：C知1－练1.小丽和小华分别用如图所示的①②两种方式将重100N的沙子从一楼运上三楼。小丽将沙子运上三楼做的有用功为______J；小华将沙子运上三楼做的额外功是指对___________做的功。(不计绳重和摩擦)600动滑轮和桶知2－讲知识点机械效率2

知2－讲概念辨析机械效率和功率是两个完全不同的物理量，二者之间没有直接的联系，功率大的机械做功快，但机械效率不一定高；机械效率高的机械，性能好些，做功时的利用率较高，但功率不一定大。知2－练[中考·重庆]如图1所示，是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160N的拉力将重240N的重物匀速提升2m，用时10s，此过程中重物上升的速度为_______m/s，滑轮组的机械效率为_______。例20.275%知2－练

知2－练

知2－练2.[中考·娄底]如图所示，重6N的物体在F＝2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则拉力做的功为_______J，动滑轮的机械效率为_______。275%知3－讲知识点测算滑轮组的机械效率3

知3－讲(3)进行实验①探究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系：如图甲、乙，用相同的滑轮组提升重力不同的物体。②探究滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系：如图乙、丙，用不同的滑轮组提升相同的物体。知3－讲(4)数据记录实验序号物体重力G物/N物体上升的高度h/m绳的自由端的拉力F/N绳的自由端移动的距离s/m机械效率η甲40.11.60.383.3%乙80.13.10.386.0%丙80.12.50.480%知3－讲(5)实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的重力、动滑轮的重力有关。在滑轮组相同时，所提升物体越重，机械效率越大；在提升的物重相同时，动滑轮越轻，机械效率越大。知3－讲实验点拨测量原理，要细化到能够直接测量的物理量：机械效率等于有用功和总功的比值，但是有用功和总功，是不能直接测量的。我们根据功的计算公式，推导出W有用＝G物h、W总＝Fs，从而把不能直接测量的功，转化为可以直接测量的力和距离。知3－讲2.提高机械效率的方法(1)增加有用功：对于滑轮组而言，适当增大物重。同一滑轮组，提起的物体越重，它的机械效率越高。(2)减小额外功：(对于滑轮组而言)①减小摩擦：减小滑轮的轮与轴间的摩擦，主要采用加润滑油的方法。②减轻机械自身的重力：一是减小动滑轮的重力，二是减小绳子的重力。采取的主要措施是选用轻质材料制成的动滑轮和绳子。知3－讲

知3－练如图3所示，用同一滑轮(G滑＜G物)按甲、乙两种方式匀速提升同一物体到相同的高度，绳重和摩擦均忽略不计，两种方式所做的有用功

W有用甲________W有用乙，机械效率η甲______η乙。（均填“＞”“=”或“＞”)例3=＞知3－练

知3－练

知3－练3.[鹤壁期末]如图，在测滑轮组机械效率实验中，每个钩码完全相同，用同一滑轮组分别将钩码(组)匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，对动滑轮重力做的功是_______(填“有用功”或“额外功”)，滑轮组机械效率η甲______(填“＜”